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C# でのファイル システム I/O 操作の深い理解

2024-07-12

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ファイル システムの I/O 操作はあらゆるプログラミング言語の重要な部分であり、C# も例外ではありません。ファイルの読み取りと書き込み、ディレクトリの操作、ファイル ストリームの処理のいずれであっても、C# はこれらの機能を実装するための豊富で強力なクラス ライブラリを提供します。この記事では、C# でのファイル システム I/O 操作を詳しく紹介し、コード例を通じてファイルとディレクトリを効率的に処理する方法を示します。

1. ファイルの読み取りと書き込み
ファイルを書き込む

C# では、次のように使用できます。System.IO名前空間の下でFileファイル書き込み操作を実行するクラス。

例：

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string path = "example.txt";
  9.         string content = "这是一个示例文本。";
  10.  
  11.         // 写入文件
  12.         File.WriteAllText(path, content);
  13.         Console.WriteLine("文件写入成功。");
  14.     }
  15. }
ファイルを読み取る

同様に、次も使用できますFileファイルの内容を読み取るクラス:

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string path = "example.txt";
  9.  
  10.         if (File.Exists(path))
  11.         {
  12.             // 读取文件内容
  13.             string content = File.ReadAllText(path);
  14.             Console.WriteLine("文件内容：");
  15.             Console.WriteLine(content);
  16.         }
  17.         else
  18.         {
  19.             Console.WriteLine("文件不存在。");
  20.         }
  21.     }
  22. }
2. ファイルストリームを使用する

ファイル ストリームは、ファイルを読み書きするためのより柔軟な方法を提供します。特に大きなファイルを処理する場合、ファイル ストリームはバイトごとにデータを読み書きできるため、過剰なメモリ使用が回避されます。

使用FileStreamファイルを書き込む
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string path = "filestream_example.txt";
  9.         byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("通过FileStream写入的数据。");
  10.  
  11.         using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Create))
  12.         {
  13.             fs.Write(data, 0, data.Length);
  14.             Console.WriteLine("数据已通过FileStream写入。");
  15.         }
  16.     }
  17. }
使用FileStreamファイルを読み取る
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string path = "filestream_example.txt";
  9.  
  10.         using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open))
  11.         {
  12.             byte[] data = new byte[fs.Length];
  13.             fs.Read(data, 0, data.Length);
  14.             string content = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(data);
  15.             Console.WriteLine("通过FileStream读取的内容：");
  16.             Console.WriteLine(content);
  17.         }
  18.     }
  19. }
3. 操作ディレクトリ
ディレクトリを作成する

C# では、次のように使用できます。Directoryディレクトリを作成するクラス:

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string dirPath = "example_directory";
  9.  
  10.         if (!Directory.Exists(dirPath))
  11.         {
  12.             Directory.CreateDirectory(dirPath);
  13.             Console.WriteLine("目录创建成功。");
  14.         }
  15.         else
  16.         {
  17.             Console.WriteLine("目录已存在。");
  18.         }
  19.     }
  20. }
ディレクトリを削除する

使えるDirectoryディレクトリを削除するクラス:

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string dirPath = "example_directory";
  9.  
  10.         if (Directory.Exists(dirPath))
  11.         {
  12.             Directory.Delete(dirPath, true);
  13.             Console.WriteLine("目录已删除。");
  14.         }
  15.         else
  16.         {
  17.             Console.WriteLine("目录不存在。");
  18.         }
  19.     }
  20. }
4. ファイルとディレクトリをスキャンする
ディレクトリ内のファイルのリストを取得する

使えるDirectoryクラスは、指定されたディレクトリ内のファイルのリストを取得します。

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string dirPath = "example_directory";
  9.  
  10.         if (Directory.Exists(dirPath))
  11.         {
  12.             string[] files = Directory.GetFiles(dirPath);
  13.             Console.WriteLine("目录中的文件：");
  14.             foreach (string file in files)
  15.             {
  16.                 Console.WriteLine(file);
  17.             }
  18.         }
  19.         else
  20.         {
  21.             Console.WriteLine("目录不存在。");
  22.         }
  23.     }
  24. }
ディレクトリを再帰的に走査する

ディレクトリとそのサブディレクトリ内のすべてのファイルは、再帰アルゴリズムを使用して走査できます。

  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string dirPath = "example_directory";
  9.  
  10.         if (Directory.Exists(dirPath))
  11.         {
  12.             TraverseDirectory(dirPath);
  13.         }
  14.         else
  15.         {
  16.             Console.WriteLine("目录不存在。");
  17.         }
  18.     }
  19.  
  20.     static void TraverseDirectory(string dirPath)
  21.     {
  22.         string[] files = Directory.GetFiles(dirPath);
  23.         string[] directories = Directory.GetDirectories(dirPath);
  24.  
  25.         foreach (string file in files)
  26.         {
  27.             Console.WriteLine("文件: " + file);
  28.         }
  29.  
  30.         foreach (string directory in directories)
  31.         {
  32.             Console.WriteLine("目录: " + directory);
  33.             TraverseDirectory(directory); // 递归遍历子目录
  34.         }
  35.     }
  36. }
5. ファイル属性の操作

ファイル システム操作では、ファイル属性の読み取りと設定が一般的な要件です。 C# が提供するFileInfoこの機能を実装するクラス。

ファイル属性の読み取り
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string filePath = "example.txt";
  9.  
  10.         FileInfo fileInfo = new FileInfo(filePath);
  11.  
  12.         if (fileInfo.Exists)
  13.         {
  14.             Console.WriteLine("文件名: " + fileInfo.Name);
  15.             Console.WriteLine("文件路径: " + fileInfo.FullName);
  16.             Console.WriteLine("文件大小: " + fileInfo.Length);
  17.             Console.WriteLine("创建时间: " + fileInfo.CreationTime);
  18.             Console.WriteLine("最后访问时间: " + fileInfo.LastAccessTime);
  19.             Console.WriteLine("最后修改时间: " + fileInfo.LastWriteTime);
  20.         }
  21.         else
  22.         {
  23.             Console.WriteLine("文件不存在。");
  24.         }
  25.     }
  26. }
ファイルのプロパティを設定する
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string filePath = "example.txt";
  9.  
  10.         FileInfo fileInfo = new FileInfo(filePath);
  11.  
  12.         if (fileInfo.Exists)
  13.         {
  14.             // 设置文件属性
  15.             fileInfo.Attributes = FileAttributes.ReadOnly;
  16.             Console.WriteLine("文件属性已设置为只读。");
  17.  
  18.             // 恢复文件属性
  19.             fileInfo.Attributes = FileAttributes.Normal;
  20.             Console.WriteLine("文件属性已恢复为正常。");
  21.         }
  22.         else
  23.         {
  24.             Console.WriteLine("文件不存在。");
  25.         }
  26.     }
  27. }
6. 非同期ファイル I/O 操作

非同期メソッドを使用すると、大きなファイルを操作する場合や時間のかかるファイル操作を実行する場合のアプリケーションの応答性が向上します。 C# は、ファイルを読み書きするための非同期メソッドを提供します。

ファイルを非同期で書き込む
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3. using System.Threading.Tasks;
  4.  
  5. class Program
  6. {
  7.     static async Task Main()
  8.     {
  9.         string path = "async_example.txt";
  10.         string content = "这是一个异步写入示例。";
  11.  
  12.         await File.WriteAllTextAsync(path, content);
  13.         Console.WriteLine("文件异步写入成功。");
  14.     }
  15. }
ファイルを非同期で読み取る
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3. using System.Threading.Tasks;
  4.  
  5. class Program
  6. {
  7.     static async Task Main()
  8.     {
  9.         string path = "async_example.txt";
  10.  
  11.         if (File.Exists(path))
  12.         {
  13.             string content = await File.ReadAllTextAsync(path);
  14.             Console.WriteLine("文件内容：");
  15.             Console.WriteLine(content);
  16.         }
  17.         else
  18.         {
  19.             Console.WriteLine("文件不存在。");
  20.         }
  21.     }
  22. }
7. ファイル監視

C# が提供するFileSystemWatcher指定されたディレクトリ内のファイルまたはディレクトリへの変更を監視するためのクラス。これは、ファイル システムの変更に対応する必要があるアプリケーションで役立ちます。

使用FileSystemWatcherファイルの変更を監視する
  1. using System;
  2. using System.IO;
  3.  
  4. class Program
  5. {
  6.     static void Main()
  7.     {
  8.         string path = "example_directory";
  9.  
  10.         if (!Directory.Exists(path))
  11.         {
  12.             Directory.CreateDirectory(path);
  13.         }
  14.  
  15.         FileSystemWatcher watcher = new FileSystemWatcher();
  16.         watcher.Path = path;
  17.         watcher.NotifyFilter = NotifyFilters.FileName | NotifyFilters.LastWrite | NotifyFilters.Size;
  18.         watcher.Filter = "*.*";
  19.  
  20.         watcher.Changed += OnChanged;
  21.         watcher.Created += OnChanged;
  22.         watcher.Deleted += OnChanged;
  23.         watcher.Renamed += OnRenamed;
  24.  
  25.         watcher.EnableRaisingEvents = true;
  26.  
  27.         Console.WriteLine("正在监视目录: " + path);
  28.         Console.WriteLine("按任意键退出...");
  29.         Console.ReadKey();
  30.     }
  31.  
  32.     private static void OnChanged(object source, FileSystemEventArgs e)
  33.     {
  34.         Console.WriteLine($"文件: {e.FullPath} {e.ChangeType}");
  35.     }
  36.  
  37.     private static void OnRenamed(object source, RenamedEventArgs e)
  38.     {
  39.         Console.WriteLine($"文件: {e.OldFullPath} 重命名为 {e.FullPath}");
  40.     }
  41. }

この内容がお役に立てば幸いです。読んでいただきありがとうございます。

個人プロフィール

彼は 30 年以上テクノロジーの研究に専念しており、java、linux、javascript、php、css などのさまざまな言語に堪能であり、オープンソース分野で多くの貢献を行っています。将来の参考のために技術開発におけるいくつかの問題を共有する開発者ドキュメント ステーション。

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